超声波分散仪是一种利用超声波能量实现颗粒在液体中均匀分散的实验室设备。
核心原理:
超声波分散仪通过压电效应将电能转化为高频机械振动(频率范围通常为20 kHz至10 MHz),这些振动在液体中传播时引发空化效应:
空化泡形成:超声波在液体中产生交替的压缩与扩张区域,导致局部压力降低,形成微小气泡(空穴)。
能量释放:气泡在超声波作用下迅速膨胀并崩溃,释放局部高温(可达5000K)、高压(可达1000atm),并产生强烈的微射流和剪切力。
分散机制:能量破坏颗粒间的团聚结构(如范德华力、静电力),使颗粒均匀分散,同时促进液体乳化。
功能特点:
分散颗粒:能将颗粒分散到非常小的尺度,实现液相中颗粒的均匀分布和稳定悬浮。
混合液体:可将两种或多种液体混合在一起,形成均匀的混合物。
乳化:通过超声波振动,能将两种不相容的液体混合在一起,形成稳定的乳液。
破碎细胞:利用超声波强烈振荡的能量使细胞膜破裂,释放出膜内物质,广泛应用于生物医学研究和制药工业。
使用注意事项:
设备需放置平稳,避免液体溅湿外壳。
连续使用时间不超过1小时,防止过热损坏。
确保电源电压匹配,避免电压波动影响性能。
长时间接触超声波可能对人体产生伤害,需采取防护措施。